数据库的建立、备份与恢复.ppt
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1、 第五章第五章第五章第五章数据库的设计、备份与恢复数据库的设计、备份与恢复数据库的设计、备份与恢复数据库的设计、备份与恢复教学目标教学目标数据库的设计基本概念及过程数据库的设计基本概念及过程SQL SERVER SQL SERVER 数据库的备份数据库的备份SQL SERVER SQL SERVER 数据库恢复数据库恢复数据转换与导入导出数据转换与导入导出重点与难点重点与难点重点重点:数据库设计过程,数据库备份数据库设计过程,数据库备份难点:难点:数据库的恢复数据库的恢复45.1 5.1 数据库设计概述数据库设计概述 数据库设计数据库设计数据库设计是指对于一个给定的应用环境中,根据具体的信数据
2、库设计是指对于一个给定的应用环境中,根据具体的信息需求、处理需求和数据库的支撑环境息需求、处理需求和数据库的支撑环境,通过合理的逻辑设通过合理的逻辑设计和有效的物理设计,构造较优的数据库模式计和有效的物理设计,构造较优的数据库模式(包括外模式、包括外模式、逻辑(概念)模式和内模式逻辑(概念)模式和内模式),建立数据库及其应用系统,建立数据库及其应用系统,能够有效的存储和管理数据,满足用户的各种信息需求(信能够有效的存储和管理数据,满足用户的各种信息需求(信息要求和处理要求)息要求和处理要求)目标:为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效目标:为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效
3、率的运行环境。率的运行环境。55.1 5.1 数据库设计概述数据库设计概述5.1.0 5.1.0 数据库设计的特点数据库设计的特点5.1.1 5.1.1 数据库设计方法数据库设计方法5.1.2 5.1.2 数据库设计的内容数据库设计的内容5.1.3 5.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤5.1.4 5.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式65.1.0 5.1.0 数据库设计的特点数据库设计的特点 结构(数据)设计和行为(处理)设计相结合结构(数据)设计和行为(处理)设计相结合 将数据库结构设计和数据处理设计密切结合将数据库结构设计和数据处理设计密切结合数据
4、库结构设计数据库结构设计:设计数据之间的联系设计数据之间的联系数据处理设计:设计操作与数据之间的联系数据处理设计:设计操作与数据之间的联系数据库设计成果:数据库设计成果:1.1.数据模式数据模式 2.2.以数据库为基础的典型应用程序以数据库为基础的典型应用程序7数据库设计的特点(续)数据库设计的特点(续)现实世界现实世界概念模型设计概念模型设计子模式设计子模式设计物理数据库设计物理数据库设计逻辑数据库设计逻辑数据库设计建立数据库建立数据库数据分析数据分析功能分析功能分析功能模型功能模型功能说明功能说明事务设计事务设计程序说明程序说明应用程序设计应用程序设计程序编码调试程序编码调试结构和行为分离
5、的设计结构和行为分离的设计 85.1.1 5.1.1 数据库设计方法数据库设计方法 手工与经验相结合方法手工与经验相结合方法 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题,增加数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题,增加了维护代价了维护代价规范设计法规范设计法基本思想:过程迭代和逐步求精基本思想:过程迭代和逐步求精9数据库设计方法(续)数据库设计方法(续)新奥尔良(新奥尔良(New OrleansNew Orleans)方法)方法将数据库设计分为若干阶段和步骤将数据库设计分为若干阶段和步骤 基于基于E-R
6、E-R模型的数据库设计方法模型的数据库设计方法概念设计阶段广泛采用概念设计阶段广泛采用3NF3NF(第三范式)的设计方法(第三范式)的设计方法逻辑阶段可采用的有效方法逻辑阶段可采用的有效方法 ODLODL(Object Definition LanguageObject Definition Language)方法)方法面向对象的数据库设计方法面向对象的数据库设计方法10数据库设计方法(续)数据库设计方法(续)计算机辅助设计工具常用的有:计算机辅助设计工具常用的有:ORACLE Designer 2000ORACLE Designer 2000SYBASE PowerDesignerSYBAS
7、E PowerDesignerROSE2003ROSE200311数据库设计的内容数据库设计的内容 1.1.数据库的结构设计数据库的结构设计 根据给定的应用环境,进行数据库的模式或子模式的设根据给定的应用环境,进行数据库的模式或子模式的设计。它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。计。它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。数据库模式是各应用程序共享的结构,是静态的、稳定数据库模式是各应用程序共享的结构,是静态的、稳定的,一经形成后的,一经形成后,通常情况下是不容易改变的,所以结构设通常情况下是不容易改变的,所以结构设计又称为静态模型设计。计又称为静态模型设计。12数据库设计的内容(续
8、)数据库设计的内容(续)2.2.数据库的行为设计数据库的行为设计 确定数据库用户的行为和动作。而在数据库系统中,确定数据库用户的行为和动作。而在数据库系统中,用户的行为和动作就是用户对数据库的操作,这些操用户的行为和动作就是用户对数据库的操作,这些操作要通过应用程序来实现,所以数据库的行为设计就作要通过应用程序来实现,所以数据库的行为设计就是应用程序的设计。是应用程序的设计。行为设计是动态的,行为设计又称为动态模型设计。行为设计是动态的,行为设计又称为动态模型设计。135.1.3 5.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤数据库设计分数据库设计分7 7个阶段个阶段规划规划需求分析需求
9、分析概念结构设计概念结构设计逻辑结构设计逻辑结构设计物理结构设计物理结构设计数据库实施数据库实施数据库运行和维护数据库运行和维护 需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 逻辑设计和物理设计与选用的逻辑设计和物理设计与选用的DBMSDBMS密切相关密切相关1415数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)一、数据库设计的准备工作:一、数据库设计的准备工作:选定参加设计的人选定参加设计的人1.1.系统分析人员、数据库设计人员系统分析人员、数据库设计人员 自始至终参与数据库设计自始至终参与数据库设计2.2.用户和数据库管理员用户和数据库管理员
10、主要参加需求分析和数据库的运行维护主要参加需求分析和数据库的运行维护5.5.应用开发人员(程序员和操作员)应用开发人员(程序员和操作员)在系统实施阶段参与进来,负责编制程序和准备软硬件环境在系统实施阶段参与进来,负责编制程序和准备软硬件环境 16数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)二、数据库设计的过程二、数据库设计的过程(七个阶段七个阶段)规划阶段:规划阶段:系统总体规划,对部门(企业)内外部情况进系统总体规划,对部门(企业)内外部情况进行初步调查,提出可行性报告(开题报告)。行初步调查,提出可行性报告(开题报告)。任务:确定系统的范围;任务:确定系统的范围;确定开发工作所需的
11、资源确定开发工作所需的资源(人员、硬件和软件人员、硬件和软件);估算软件开发的成本;确定项目进度。估算软件开发的成本;确定项目进度。结果:可行性分析报告及数据库规划纲要,内容包括:结果:可行性分析报告及数据库规划纲要,内容包括:信息范围、信息来源、人力资源、设备资源、软硬件环境、信息范围、信息来源、人力资源、设备资源、软硬件环境、开发成本估算、进度计划、现行系统向新系统过渡计划等。开发成本估算、进度计划、现行系统向新系统过渡计划等。17数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)2.2.需求分析阶段需求分析阶段准确了解与分析所有用户需求准确了解与分析所有用户需求 详细调查,收集对信息的
12、需求和对信息处理的需求详细调查,收集对信息的需求和对信息处理的需求 ,并,并把这些需求加以规格化和分析,以书面形式确定下来,把这些需求加以规格化和分析,以书面形式确定下来,写成用户和设计人员都能接受的需求说明书。写成用户和设计人员都能接受的需求说明书。18数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)3.3.概念结构设计阶段概念结构设计阶段整个数据库设计的关键;整个数据库设计的关键;通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体体DBMSDBMS的概念模型;的概念模型;一般先从具体的某个应用入手,设计出局部的一般先从具体的某个应
13、用入手,设计出局部的E-RE-R图,然后图,然后把这些局部把这些局部E-RE-R图合并起来,消除冗余、缺陷和潜在的矛盾,图合并起来,消除冗余、缺陷和潜在的矛盾,得出系统的总体得出系统的总体E-RE-R图。图。19数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)4.4.逻辑结构设计阶段逻辑结构设计阶段将概念结构转换为某个将概念结构转换为某个DBMSDBMS所支持的数据模型所支持的数据模型对其进行优化对其进行优化 即将即将E-RE-R模型转换成某种模型转换成某种DBMSDBMS支持的数据模型支持的数据模型 20数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)5.5.数据库物理设计阶段数据库
14、物理设计阶段为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法),主要包括库文件的组(包括存储结构和存取方法),主要包括库文件的组织形式、存储介质的分配、存取路径的选择以及数据织形式、存储介质的分配、存取路径的选择以及数据块大小的确定等内容。块大小的确定等内容。21数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)6.6.数据库实施阶段数据库实施阶段运用运用DBMSDBMS提供的数据库语言(如提供的数据库语言(如SQLSQL)及宿主语言,根据)及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果逻辑设计和物理设计的结果建立数据库建立数据库
15、编制与调试应用程序编制与调试应用程序组织数据入库组织数据入库进行试运行进行试运行系统应用实现,根据系统应用设计的结果,完成系统的编码系统应用实现,根据系统应用设计的结果,完成系统的编码和测试,以及硬件的安装与调试,以及新旧系统转换、系统和测试,以及硬件的安装与调试,以及新旧系统转换、系统运行维护等。运行维护等。22数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)7.7.数据库运行和维护阶段数据库运行和维护阶段维护数据库的安全性与完整性;维护数据库的安全性与完整性;监测并改善数据库运行性能;监测并改善数据库运行性能;根据用户要求对数据库现有功能进行扩充;根据用户要求对数据库现有功能进行扩充;
16、及时改正运行中发现的系统错误。及时改正运行中发现的系统错误。23数据库设计的基本步骤(续)数据库设计的基本步骤(续)设计一个完善的数据库应用系统往往是上述阶段的不设计一个完善的数据库应用系统往往是上述阶段的不断反复。断反复。把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行,相互参照,相互补充,以完善两方面的设计。同时进行,相互参照,相互补充,以完善两方面的设计。24数据库设计各个阶段的设计描述255.1.4 5.1.4 数据抽象数据抽象
17、抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性,忽略非本质的细节,并把这些特性用各种概同特性,忽略非本质的细节,并把这些特性用各种概念精确地加以描述。念精确地加以描述。概念结构是对现实世界的一种抽象概念结构是对现实世界的一种抽象265.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)三种常用抽象三种常用抽象 1.1.分类(分类(ClassificationClassification)定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型抽象了对象抽象了对象值和型值和型之间的之间的“is member of”is
18、 member of”的语义的语义275.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)285.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)2.2.聚集(聚集(AggregationAggregation)定义某一类型的组成成分定义某一类型的组成成分抽象了对象内部类型和成分之间抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”is part of”的的语义语义295.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)聚集聚集 305.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)复杂的聚集,某一类型的成分仍是一个聚集复杂的聚集,某一类型的成分仍是一个聚集 更复杂的聚集更复杂的聚集 31
19、5.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)3.3.概括(概括(GeneralizationGeneralization)定义类型之间的一种子集联系定义类型之间的一种子集联系抽象了类型之间的抽象了类型之间的“is subset of”is subset of”的语义的语义继承性继承性 325.1.4 5.1.4 数据抽象(续)数据抽象(续)概括概括 33数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式数据库的各级模式数据库的各级模式 345.2 5.2 数据库备份数据库备份5.2.0 5.2.0 数据库备份
20、和恢复的需求分析数据库备份和恢复的需求分析5.2.1 5.2.1 数据库备份的基本概念数据库备份的基本概念5.2.2 5.2.2 数据库恢复的基本概念数据库恢复的基本概念5.2.3 5.2.3 备份操作和备份命令备份操作和备份命令5.1.4 5.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式355.2.0 5.2.0 备份和恢复需求分析备份和恢复需求分析 数据库中的数据丢失或被破坏可能是由于数据库中的数据丢失或被破坏可能是由于以下原因:以下原因:计算机硬件故障计算机硬件故障 软件故障软件故障 病毒病毒 误操作误操作 自然灾害自然灾害 盗窃盗窃 数据库的备份就是制作数据库中数据结数
21、据库的备份就是制作数据库中数据结构、对象和数据等的副本,将其存放在安全构、对象和数据等的副本,将其存放在安全、可靠的位置;、可靠的位置;数据库的恢复就是将已备份的数据库恢数据库的恢复就是将已备份的数据库恢复到系统中去,将其还原到数据库的某一个复到系统中去,将其还原到数据库的某一个正确状态。正确状态。375.2.1 5.2.1 数据库备份的基本概念数据库备份的基本概念 备份内容备份内容 系统数据库系统数据库 用户数据库用户数据库 由谁做备份由谁做备份 固定的服务器角色固定的服务器角色sysadminsysadmin(系统管理员)(系统管理员)固定的数据库角色固定的数据库角色db_ownerdb_
22、owner(数据库所有者)(数据库所有者)固定的数据库角色固定的数据库角色db_backupoperatordb_backupoperator(允许进行数据库(允许进行数据库备份的用户)备份的用户)备份介质备份介质 硬盘硬盘 磁带磁带 命名管道(命名管道(Named PipeNamed Pipe)385.2.1 5.2.1 数据库备份的基本概念数据库备份的基本概念 何时备份何时备份 系统数据库系统数据库 当系统数据库当系统数据库mastermaster、msdbmsdb和和modelmodel中的任何一个被修改以中的任何一个被修改以后,都要将其备份。后,都要将其备份。注:不要备份数据库注:不要
23、备份数据库tempdbtempdb,因为它仅包含临时数据,因为它仅包含临时数据用户数据库用户数据库 当创建数据库或加载数据库时,应备份数据库;当创建索引当创建数据库或加载数据库时,应备份数据库;当创建索引时应备份数据库;当清理了日志或执行了不记日志的时应备份数据库;当清理了日志或执行了不记日志的TTSQLSQL命令时,应备份数据库命令时,应备份数据库395.2.1 5.2.1 数据库备份的基本概念数据库备份的基本概念 备份频率备份频率 确定备份频率主要考虑两点:确定备份频率主要考虑两点:系统恢复的工作量系统恢复的工作量 系统执行的事务量系统执行的事务量 限制的操作限制的操作 CREATE DA
24、TABASE CREATE DATABASE ALTER DATABASE ALTER DATABASE 创建索引创建索引 不记日志的命令不记日志的命令 405.2.1 5.2.1 数据库备份的基本概念数据库备份的基本概念 备份方法备份方法完全数据库备份完全数据库备份 数据库和事务日志备份数据库和事务日志备份 差异备份差异备份数据库文件或文件组备份数据库文件或文件组备份 性能考虑性能考虑备份一个数据库所需的时间主要取决于物理设备的速度,备份一个数据库所需的时间主要取决于物理设备的速度,如磁盘设备的速度通常比磁带设备快;如磁盘设备的速度通常比磁带设备快;通常备份到多个物理设备比备份到一个物理设备
25、要快;通常备份到多个物理设备比备份到一个物理设备要快;系统的并发活动对数据库的备份有影响,因此在备份数系统的并发活动对数据库的备份有影响,因此在备份数据库时,应减少并发活动,以减少数据库备份所需的时据库时,应减少并发活动,以减少数据库备份所需的时间。间。执行一个全库备份执行一个全库备份 如果您的数据库主要是一个只读数据库,全库备份或许如果您的数据库主要是一个只读数据库,全库备份或许足以防止数据损失。在系统出故障的足以防止数据损失。在系统出故障的 情况下,可把全库备份情况下,可把全库备份用作基线。当您执行全库备份时,用作基线。当您执行全库备份时,SQL ServerSQL Server要:要:备
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